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介绍
目前,“肠道健康”一词毫无疑问是科学和营销目的中使用最广泛的动物营养表述之一。我们可能认为这只是一个“时髦”的概念,但胃肠道(肠道)及其健康状况确实对动物的正常生理发育起着关键作用,最终影响着动物的生长和表现。
“肠道健康”到底是什么意思?
简而言之,肠道健康是胃肠道不同组成部分(上皮结构和功能、肠道微生物群、饲料消化和营养吸收、粘膜免疫系统、肠道相关淋巴组织- galt -和肠神经系统)之间的组织平衡,而不管胃肠道疾病的存在与否。
近年来,许多动物科学家和营养学家试图定义“肠道健康”,但主要有两个全面的定义。Kogut和Arsenault(2016)将其描述为“避免/预防/避免疾病,使动物能够发挥其生理功能,以抵御外源性和内源性压力”。然而,Pluske等人(2018)更进一步,将其定义为a肠胃道内就其整体结构和功能而言的稳态的普遍状态。第二个定义的新颖性和相关性在于,即使在胃肠道没有任何明显疾病的情况下,动物的肠道健康也可能受到损害。
为什么肠道健康如此重要?
肠道健康极为重要,因为胃肠道是与环境接触面最大的器官,提供有效的屏障功能,减少接触有害环境元素和潜在致病因子,同时允许营养物质的吸收和废物的排泄。爱游戏体育登录换句话说,肠道的正确功能是获得适当营养的基础,因此也是动物机体正常代谢的基础,同时也是机体极其重要的防御屏障。胃肠道的主要功能(喂养和防御)是动物生长发育的两个基本支柱。
肠道健康对动物整体健康的影响
2000多年前,现代医学之父希波克拉底提出,所有疾病都始于肠道。也许这位著名的希腊医生有点夸张了,尽管有证据表明,许多系统性和代谢性疾病都始于肠道。如果胃肠道功能不正常,动物机体的总体健康就会以这样或那样的方式受到损害。但这是怎么发生的呢?
胃肠道并不是一个与动物有机体的其他部分隔离的隔间,但在肠道的关键组成部分和身体的其他部分之间有许多联系。从这个意义上说,肠道环境为多种微生物群的生长提供了一个平台,不仅是病原体定植的屏障,而且还为宿主动物提供了相关的代谢物(包括神经递质)和营养物质(如短链脂肪酸、维生素)。此外,肠道菌群通过其与粘膜免疫系统和GALT成分的直接相互作用,以及系统地调节局部免疫反应。有直接和间接的机制,通过肠道微生物群有助于系统的免疫反应,在远处的身体部位。Lo等人(2021)主张,首先,通过肠道微生物、其成分和/或其代谢物转位进入循环的直接机制;其次,通过刺激肠道内的上皮细胞、基质细胞或免疫细胞导致下游反应的间接机制,系统地传递。因此,肠道菌群组成的任何实质性变化,无论是由于病原微生物感染、营养失衡,还是饲料中存在抗营养因子,都可能导致局部和系统性的免疫反应,影响其他重要器官。
此外,肠道包括许多神经元、肠道激素和次级递质,参与调节动物的许多生理功能。肠神经系统和高级中枢之间的联系通过副交感神经系统和/或内分泌系统在动物健康中也起着关键作用(Moeser等人,2017)。因此,大脑和肠道是相连的,并参与双向交流,这个网络统称为肠脑轴。因此,肠道-大脑轴是肠道健康影响食用动物总体健康和福祉的另一种方式,这引起了人们对动物生产的兴趣(Cao等人,2021;Fan et al., 2021),在未来一定会产生大量的文学作品。
为什么肠道健康对幼龄动物特别重要
在生命的最初几天或几周内,根据动物物种的不同,幼小动物的未成熟肠道的生长和发育速度远高于身体其他部分,成为所谓的“供应”器官,为动物的其余生命提供营养。年轻肠道的不成熟及其紧张的变化使这个器官更容易遭受其组成部分之间的不平衡,从而损害其健康。在现代集约化畜牧生产中,幼儿对营养的高要求加剧了这种情况。一个年轻和不成熟的肠道,在疯狂的生长和发育中,被要求作为一个高性能的“供应”器官……这是一个定时炸弹!
保护幼龄动物胃肠健康的两个主要武器是粘膜免疫系统和GALT以及微生物群。年幼的动物需要时间来发展复杂的细菌群落和不成熟的胃肠道免疫系统,在这些发展发生之前,它们很容易受到肠道中潜在病原体、毒素或膳食抗营养因子的影响。问题的关键是为我们的幼小动物提供所需的营养,而不使它们的肠道系统紧张。
膳食蛋白质是幼龄动物肠道健康的基础之一
膳食蛋白质及其组成氨基酸是幼龄动物最需要的营养物质,因为它们对幼年肌肉和器官的生长至关重要。另一方面,幼龄动物的胃肠道不能像成年动物那样消化膳食蛋白质。肠道成熟过程可能需要几天(小鸡)、几周(小猪)甚至几个月(小牛)才能达到完全正常的肠道。因此,在这段蛋白质和氨基酸需求量高、消化能力低的时期,膳食蛋白质的质量具有特殊的相关性。
从消化过程中逃逸出来的那部分膳食蛋白质,因此不被宿主动物利用,可被肠道中存在的致病菌株所利用(例如,大肠杆菌,C。perfringens),促进这些致病群体的增殖,从而导致细菌性肠炎(Palliyeguru et al., 2011)。此外,腐烂细菌发酵未消化的蛋白质会产生许多有害和有毒的化合物,高浓度时可能会对动物的生长和生产性能产生不利影响。蛋白质发酵产物包括胺、吲哚、酚、甲酚和氨,这些都可能对宿主或细胞健康产生负面影响(Apajalahti和Vienola, 2016;Portune等人,2016)。因此,未消化的膳食蛋白质的量似乎可以改变肠道微生物群的多样性和组成,以及肠道和外周组织的腔内环境。
除了蛋白质消化率外,膳食蛋白质对幼龄动物肠道健康的另一个可能的负面影响可能由蛋白质的含量决定营养因子蛋白质来源。研究表明,与饲料中某些蛋白质来源相关的一些抗营养因子会损害肠道健康。在这个意义上,已经观察到大豆抗原β -聚甘氨酸会诱导上皮损伤(Peng et al., 2018),而不可消化的大豆半乳糖寡糖(水苏糖和棉子糖)会增加排泄物水分并引发生理应激(Teague et al., 2021)。
选择高消化和清洁的蛋白质来源是为小动物制定饮食以保持肠道健康时不可避免要考虑的一项措施。